View
276
Download
20
Category
Preview:
Citation preview
OLEH
PHARMAYENI
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIAAKADEMI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG
PADANG2012
D a f t a r I s i
D a f t a r I s i
P e d o m a n P r a k t i k u m Fi s i k a Da s a r
Ketidakpastian
Modul 1 : Dasar Pengukuran
Modul 2 : Pesawat Atwood
Modul 3 : Pendulum Sederhana
Modul 4 : Viskositas Cairan dengan Metode Stokes
Modul 5 : Pompa Hidrolik
Modul 6 : DENSITY DAN SPESIFIC GRAVITY ZAT CAIR
Modul 7 : DENSITY ZAT PADAT
Modul 8 : KELEMBABAN UDARA ( RELATIVE HUMIDITY )
Modul 9 : JARAK (TITIK) LEBUR DAN BEKU
Modul 10 : Kalorimeter
1
PEDOMAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
A. KEHADIRAN
a. Praktikan diwajibkan untuk mengikuti 90 % dari seluruh objek
praktikum sebagai syarat untuk mengikuti ujian akhir praktikum,
apabila kurang dari hal tersebut praktikum dinyatakan gagal.
b. Ketidakhadiran karena sakit atau berhalangan harus disertai dengan
surat resmi yang diserahkan pada dosen yang bersangkutan
c. Praktikan harus datang tepat waktu.
d. Toleransi keterlambatan 10 menit
e. Keterlambatan lebih dari 10 menit dianggap tidak hadir
f. Praktikan diabsen oleh dosen masing - masing objek
B. PERSYARATAN MENGIKUTI PRAKTIKUM
a. Berprilaku dan berpakaian sopan
b. Memasuki labor harus memakai jas labor dan di pasang dengan
rapi.
c. Selama pratikum tidak dibenarkan :
i. berambut gondrong bagi yang cowok
ii. memakai kaos oblong atau sandal
iii. makan, minum dan merokok
C. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
a. Mentaati tata tertib yang berlaku di laboratorium
b. Mengikuti petunjuk yang diberikan oleh dosen penanggungjawab
c. Memelihara kebersihan serta bertanggungjawab atas keutuhan alat-
alat praktikum
d. Membuat Laporan awal dan laporan akhir
e. Sebelum praktek akan dilaksanakan responsi
2
D. PENILAIAN
a. Nilai praktikum ditentukan dari : Laporan awal, Laporan akhir,
Aktivitas praktikum dan responsi
b. Kelulusan praktikum ditentukan oleh : Nilai ujian akhir praktikum,
Nilai praktikum serta keikutsertaan praktikum lebih kurang 90%
E. SANKSI ADMINISTRASI
a. Sanksi administrasi diberikan kepada praktikan jika selama
melaksanakan praktikum mengakibatkan kerugian seperti
memecahkan/merusakkan alat, dsb.
F. LAPORAN
a. Sebelum praktikum praktikan membuat laporan awal, setelah
praktikum membuat laporan akhir
b. Daftar pustaka minimal 3 buah (tidak termasuk penuntun)
c. Teori laporan minimal 3 lembar
G. LAIN - LAIN
a. Hal – hal yang belum ditentukan dapat diatur kemudian
3
KETIDAK PASTIAN (RALAT PERHITUNGAN)
Benar atau salahnya teori-teori dalam fisika dasar, pembuktiaanya selalu
didasarkan pada percobaan-percobaan dalam ilmu fisika dasar itu sendiri,artinya
benar dapat diterimanya suatu teori setelah terbukti bahwa teori itu memeng
sesuai kenyataan yang dapat ditunjukan dalam percobaan fisika itu sendiri.
Dalam melakukan percobaan,umpama menentukan density Aluminium selalu
kita tidak dapat mengukur tepat 100%, tanpa kesalahan. Karena dalam fisika
sangat penting sekali artinya pengukuran yang seteliti mungkin maka perlulah kita
mengetahui derjat ketelitian penentuan/pengukuran kita tersebut.
Untuk hal itu,diadakan patokan-patokan untuk mengukur ketelitian sesuatu
penentuan/pengukuran,sampai berapa cermatnya,yang antara lain dinyatakan
dengan keseksamaan sesuatu pengukuran atau dengan besarnya ketidak pastian
(Ralat) sesuatu pengukuran,dinyatakan dalam %, Dalam hal ini,
KESEKSAMAAN/KECERMATAN = 100 % - KETIDAK PASTIAN
Jadi Keseksamaan/Kecermatan + Ketidak Pastian = 100 %.
Penentuan/Pengukuran sesuatu besaran tertentu saja biasanya dilakukan
beberapa kali.Tambah banyak pengukuran dilakukan,lebih baik hasilnya.
Contoh,penentuan density Aluminium dilakukan sebanyak lima kali dan hasil
penentuan adalah :
1. 2,14 g/mL
2. 2,15 g/mL
3. 2,16 g/mL
4. 2,15 g/mL
5. 2,14 g/mL
Maksud penentuan/pengukuran beberapa kali,untuk mengurangi kemungkinan
kesalahan yang kita perbuat.
Kesalahan-kesalahan penentuan/pengukuran tersebut disebabkan beberapa
hal,seperti :
1. Kurang cermatnya praktikan melakukan penentuan.pengukuran.
2. Kesalahan karena faktor alat penentuan/pengukuran sendiri.
3. Karena faktor-faktor lain yang mempengaruhi alat ukur.
4
Rumus-rumus yang dipakai untuk mencari ketidak pastian (ralat) adalah :
_ ∑ Xi
X = ------------ .............. ( 1 ) n _ ∑ ( Xi – X )
Ketidak pastian Mutlak ( KM ) = √ ----------------- .............. ( 2 ) n ( n – 1 )
KM % Ketidak pastian Relatif ( KR ) = ---------- x 100 .............. ( 3 ) X _ Harga benar = X + KM ................................ ( 4 )
Keseksamaan/kecermatan/ketelitian = 100 % - % KR ............ (5)
Percobaan dianggap betul apabila % Ketidak pastian Relatif ( KR ) tidak
terlalu besar.
Jadi penentuan density Aluminium tersebut diatas dapat dicari ketidak
pastiannya sebagai berikut :
Percobaa
n
Xi (Xi -) (Xi-)2 Ketidak pastian
Mutlak
% Ketidak pastian
Relatif
1.
2.
3.
4.
5.
2,14
2,15
2,16
2,15
2,14
-0,008
+0,002
+0,012
+0,002
-0,008
64 x 10-6
4 x 10-6
144 x 10-6
4 x 10-6
64 x 10-6
280 x 10-6
√ ------------ = 5 (5-1)
0,0037 ---------- x 100 = 2,148
n = 5, ∑ 10,74 - 280 x 10-6 0,0037 0.174 %
_ 10,74 X = ---------- = 2,148 5
Harga benar = 2,148 + 0,0037
Keseksamaan/kecermatan/ketelitian = 100 % - 0,174 % = 99,826 %
Percobaan dianggap betul karena % Ketidak pastian Relatif kecil.
5
I. DASAR PENGUKURAN
I.Tujuan
1. Dapat menggunakan alat ukur
2. Dapat memahami dan memakai teori ralat
3. Dapat menentukan angka penting
II. Teori
Fisika adalah ilmu eksperimen. Eksprimen memerlukan pengukuran, dan
untuk mendapatkan hasil pengukuran, kita menggunakan alat ukur dan
menggunkan bilangan untuk menyatakan hasil pengukuran. Setiap bilangan yang
digunakan untuk mendiskripsikan suatau fenomena fisika secara kuantitatif
disebut besaran. Ketika kita mengukur suatu besaran, kita selalu
membandingkannya dengan suatu acuan standar. Standar tersebut didefinisikan
sebagai satuan.
Setiap pengukuran selalu memiliki ketidakpastian. Pengukuran dengan alat
yang mempunyai ketelitian lebih akurat (seperti jangka sorong) memiliki
ketidakpastian yang lebih kecil dibandingkan pengukuran dengan menggunakan
mistar biasa. Ketidakpastian tersebut disebut juga ralat, karena hal tersebut
mengindikasikan selisih maksimum yang mungkin terjadi antara nilai terukur
dengan nilai sebenarnya.
Pada banyak kasus, ketidakpastian dari suatu bilangan tidak dicantumkan
secara eksplisit, ketidakpastian dinyatakan dengan banyaknya angka – angka
penuh arti, atau angka penting. Dua nilai dengan jumlah angka penting yang sama
dapat memberikan ketidakpastian yang berbeda.
III. Prosedur Praktikum
Alat – Alat
1. Mistar, Jangka sorong dan mikrometer sekrup
2. Benda yang akan diukur
6
Cara Kerja
1. Ukurlah dimensi benda – benda yang tersedia dengan menggunakan
mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup
2. Tentukan volume benda – benda tersebut
3. Lakukan langkah (1) sebanyak 5 kali
IV. Pertanyaan
1. Jelaskan ketelitian mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup
2. Jelaskan bagaimana Ada dapat mengukur ketebalan selembar kertas
dengan menggunakan mistar biasa !
3. Apakah satuan dari volume? Jika seseorang mengatakan pada Anda
bahwa sebuah tabung dengan jari – jari r dan tinggi h memiliki volume
yang diberikan oleh π r3 h. Jelaskan mengapa hal ini tidak bisa
dikatakan benar.
V. Evaluasi Akhir
1. Tentukan volume dari benda – benda tersebut!
2. Tariklah sebuah kesimpulan!
3. Buat ralat masing-masing pengukuran!
7
JOURNAL ALAT UKUR
I. Mistar
Pengukuran Panjang Lebar Tinggi Volume
1
2
3
4
5
II. Jangka Sorong
Pengukuran Diamete
r Dalam
Diamater
Luar
Kedalaman Volume
1
2
3
4
5
III. Mikrometer Skrup
Pengukura
n
Diamater Tebal Volume
1
2
3
4
5
8
II. PESAWAT ATWOOD
I. Tujuan
Menentukan hubungan antara gaya dengan percepatan
II. TEORI
Alat ini terdiri atas dua beban yang sama masanya yang dihubungkan oleh seutas
tali bermassa kecil. Tali dilewatkan melalui katrol bermassa kecil dan hampir
bebas gesekan. Pada awalnya alat digunakan untuk mempelajari konsep gerakan
dan untuk mengukur percepatan gravitasi bumi g.
Peningkatan kecepatan pada mesin Atwood tergantung pada dua transformator
(gaya F dan massa M, di mana a = F/M). Satu transformator dengan nilai tetap,
sedangkan yang nilai yang lainnya berubah.
Dengan membuat berbagai berat beban tidak seimbang, obyek seharusnya
bergerak dipercepat, salah satu beban bergerak ke atas dan yang lainnya, yang
diberi tambahan beban, bergerak ke bawah. Resultan peningkatan kecepatan
diukur dari data percobaan, kemudian hasilnya dibandingkan dengan perhitungan
Hukum Newton II tentang gerak.
9
Gambar 1 Pesawat Atwood
III.Prosedur Percobaan
Alat-Alat
1. Pesawat Atwood 1 set
2. Stop Watch 1
3. Beban tambahan atwood(5X5gr) 1 set
4. Kertas milimeter (untuk laporan akhir)
Cara Kerja
1. Siapkan semua peralatan seperti gambar (pesawat atwood sudah harus
terpasang pada dinding tembok secara tegak)
2. Tetapkan massa m2 pada batas atas di A dan tetapkan pula jarak
jangkauan gerakan massa m2 ketika jatuh tepat di B sambil menetapkan
pula kedudukan massa m1 pada penjepit luncur
3. Tambahkan massa m = 5gr pada massa m2 dan siapkan stop watch
4. Lepaskan massa m1 dengan cara membuka penjepit luncur. Amati gerakan
massa m2 dari A ke B dan catat berapa detik waktunya dan tuliskan
hasilnya dalam Tabel 1
5. Ulangi kegiatan 3 dan 4 untuk massa m = 15 gr, m = 25 gr dan masukkan
pada tabel 2 dan 3.
10
6. Buatlah grafik pada kertas milimeter hubungan kecepatan dan waktu pada
masing-masing tabel 1 , 2 dan 3.
7. Carilah nilai percepatam dari masing-masing grafik, a1 dari tabel 1, a2 dari
tabel 2 dan a3 dari tabel 3.
IV. Pertanyaan
1. Dari nilai percepatan yang diperolah dari grafik yang anda buat apakah
harga bervariasi jika bervariasi atau berbeda, apa penyebabnya dan
jelaskan?
2. Dari grafik yang telah anda buat, bagaimanakah hubungan gaya terhadap
percepatan? terangkan
JOURNAL PESAWAT ATWOOD
Massa (m) Jarak Tempuh A ke B (cm)
Waktu tempuh A ke B (detik)
Kecepatan (m/detik)
5 gr 205 gr 305gr 405gr 505gr 605gr 705gr 805gr 905gr 1005gr 110
Massa (m) Jarak Tempuh A ke B (cm)
Waktu tempuh A ke B (detik)
Kecepatan (m/detik)
15 gr 2015 gr 3015gr 4015gr 5015gr 6015gr 7015gr 8015gr 90
11
15gr 10015gr 110
Massa (m) Jarak Tempuh A ke B (cm)
Waktu tempuh A ke B (detik)
Kecepatan (m/detik)
25 gr 2025 gr 3025gr 4025gr 5025gr 6025gr 7025gr 8025gr 9025gr 10025gr 110
III. PENDULUM SEDERHANA
I.Tujuan
Menentukan percepatan gravitasi bumi g
II. Teori
Pendulum sederhana (simple pendulum) merupakan model yang
disempurnakan, terdiri dari sebuah massa titik yang ditahan oleh benang kaku
dengan massa yang diabaikan. Jika massa titik ditarik ke salah satu sisi dari posisi
kesetimbangannya dan dilepaskan, massa tersebut akan berosilasi di sekitar posisi
kesetimbanganya.
Lintasan dari massa titik tidak berupa garis lurus, akan tetapi berupa busur
dari suatu lingkaran dengan jari – jari L yang sama dengan panjangnya tali . Kita
menggunakan x sebagai koordinat kita yang diukur sepanjang busur. Jika
geraknya merupakan hormonik sederhana, gaya pemulihnya harus berbanding
lurus dengan x atau (karena x = L Ө) dengan Ө
Pada gambar 1, gaya pemulih F adalah komponen tangensial dari gaya total :
12
F= mgsin Ө (1)
Gaya pemulih diberikan oleh gravitasi. Tegangan tali T hanya bekerja untuk
membuat massa titik bergerak dalam busur. Jika sudut Ө kecil, sin Ө sangat dekat
dengan Ө dalam radian. Dengan pendekatan semacam ini, maka persamaan (1)
menjadi :
F =
mgL
x(2)
dengan periodenya
T= 2π √Lg (3)
III. Prosedur Percobaan
Alat – Alat
1. Pendulum, statif
2. Stop watch
3. Mistar
.Cara Kerja
1. Gantunglah pendulum dengan panjang L.
2. Beri simpangan dengan sudut yang kecil (3 cm ke samping)
3. Lepaskan pendulum sehingga pendulum bergerak periodik
4. Tentukan waktu untuk 20 perioda
5. Ulangi langkah (2) sampai (4) sebanyak 5 kali
6. Lakukan langkah (1) sampai (5) untuk panjang L yang berbeda
13
V. Pertanyaan
1. Turunkan persamaan (3)
2. Jelaskan pengertian amplitudo, frekuensi, perioda dan kecepatan sudut
3. Apa yang harus Anda lakukan terhadap pendulum sederhana untuk :
(a) menggandakan frekuensinya? ; (b) menggandakan periodanya? ; (c)
menggandakan kecepatan sudutnya?
4. Pada titik yang mana dalam gerak pendulum sederhana memiliki
tegangan tali terbesar? Terkecil? Dalam setiap kasus, berikan alasan
yang mendasari jawaban Anda!
5. Mengapa anjing yang pendek berjalan dengan langkah kaki yang lebih
cepat dibandingkan anjing yang tinggi?
VI. Evaluasi Akhir
1. Hitunglah perioda ayunan
2. Tentukan percepatan gravitasi g
3. Buatlah kurva hubungan antara perioda T dengan panjang tali L
4. Tentukan nilai g dari kurva tersebut. Bandingkan dengan perhitungan
(nomor 2)
5. Hitung ralat
6. Buatlah analisa dan kesimpulan Anda!
JOURNAL PENDULUM SEDERHANA
Panjang
Tali
Pengukuran Perioda 20 Perioda 1 Grafitasi
A
1
2
3
14
4
5
B
1
2
3
4
5
IV. VISKOSITAS CAIRAN DENGAN METODA STOKES
I. Tujuan : Menentukan visikositas zat cair
II. Teori :
Visikositas alir menurut Stokes dapt ditentukan dengan rumus :
η =
29
r2 . g ( ρ − ρ0 )
v
dimana :
r = jari –jari bola (cm)
g = percepatan gravitasi (cm/dt2)
ρ = massa jenis bola (gr/cc)
ρ 0 = massa jenis zat alir (gr/cc)
v = kecepatan bola (cm/dt) = h / t
h = tinggi jatuh, diukur bola jatuh dalam zat alir dengan kecepatan tetap
t = waktu jatuh (dt)
15
η = kekentalan zat alir (poisse)
Perlu diingat bahwa pengukuran kecepatan bola tersebut setelah bola itu jatuh
dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap akan tercapai apabila gaya berat bola =
gaya apung + gaya gesekan antara bola dengan zat alir.
Jadi: W = B + R
III. Prosedur Praktikum
Alat – alat : Perangkat Viskositas Stokes, Stop Watch, Bola Besi
Cara melakukan percobaan
1. Susun alat sebagaimana mestinya.
2. Ukur jari – jari dan massa dari bola jatuh
3. Tentukan massa jenis dari zat alir
4. Jatuhkan bola jatuh pelan – pelan di atas permukaan zat alir dalam
tabung.
5. Setelah kira –kira mendekati titik awal dari permukaan zat alir dalam
tabung, tekanlah tombol stopwatch dan setelah sampai di titik akhir
hentikan stopwatch. Catat waktu jatuhnya dan ukur jarak yang
ditempuh bola sejak awal penekanan tombol stopwatch sampai ke
dasar tabung, lakukan sebanyak 3 kali.
6. Tentukan v dari no. 5
7. Ulangi percobaan 4 dan 5 beberapa kali untuk mendapatkan v
8. Pakai rumus di atas untuk menghitung kekentalan zat alir setiap harga
v yang diperoleh.
IV. Pertanyaan
1. Apakah yang dimaksud dengan viskositas?
2. Sebutkan semua metode pengukuran viskositas itu?
3. Hal – hal apakah yang mempengaruhi viskositas?
4. Apakah yang dimaksud dengan bilangan Raynold?
5. Apakah yang dimaksud dengan aliran laminer dan turbelen?
16
6. Tunjukkan dengan rumus bahwa jenis aliran itu bergantung pada
viskositas zat alir yang mengalir !
7. Jelaskan hubungan suhu dengan viskositas zat alir!
8. Sebutkan ada berapa macam viskositas zat alir, tulis hubungannya
serta satuannya?
9. Apakah yang dimaksud dengan SAE itu?
10. Sebutkan batas – batas viskositas untuk menyatakan : SAE –
10,20,30,40,50 dan 150!
JOURNAL VISKOSITAS ZAT ALIR DENGAN METODE STOKES
Jenis zat alir yang diperiksa : ...........................................
Massa jenis zat alir : ........................................... g/cc
Jari – jari bola jatuh : ........................................... cm
Massa jenis bola jatuh : ........................................... g/cm3
Suhu saat pengukuran : ........................................... o C
No
h
(cm)
t
(dt)
V
(cm/dt)
1
2
17
V. POMPA HIDROLIK
I. Tujuan
Memahami peranan usaha, gaya dan energi dalam kehidupan sehari-hari
II. Teori dasar
Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral
adalah jenis fluida cair yang umum dipakai.
Sifat dari zat cair :
- Tidak mempunyai bentuk yang tetap, selalu menyesuaikan bentuk yang
ditempatinya.
- Zat cair tidak dapat dikompresi.
- Meneruskan tekanan ke segala arah.
Hidrolik dapat dinyatakan sebagai alat yang memindahkan tenaga dengan
mendorong sejumlah cairan tertentu. Komponen pembangkit aliran fluida
bertekanan disebut pompa, dan komponen pengubah tekanan hidrolik menjadi
gerak mekanik (lurus/rotasi) disebut elemen kerja (silinder/motor hidroulik).
18
Gambar 2 Susunan Peralatan Percobaan Pompa Hidrolik
III. Prosedur percobaan
A. Alat dan bahan
1. Alat
- Siring 50 ml - Batang statif panjang
- Siring 10 ml - Gelas kimia 250 ml
- Selang silikon - Air
- Dasar statif - Klem Universal
B. Cara Kerja
1. Susunlah peralatan seperti gambar
2. Turunkan siring 10 ml sehingga bagian atasnya sejajar dengan bagian
bawah siring 50 ml
3. Buka piston pada masing – masing siring, kemudian isikan air sampai
siring 10 ml penuh
4. Masukkan piston siring 10 ml, tekan sampai piston masuk
19
5. Tambahkan air pada piston 50 ml sampai penuh kemudian masukkan
pistonnya
6. Naikkan kembali siring 10 ml sampai bagian atasnya rata dengan siring 50
ml
7. Tarik piston 10 ml sampai ke atas. Perhatikan piston 50 ml, apakah piston
tersebut tertarik ke bawah? Jika ya berarti dongkrak hidrolik sudah bisa
digunakan. Jika tidak periksa kembali susunan peralatan. Susunan
peralatan tersebut tidak boleh bocor.
8. Tekan piston siring 10 ml sampai semua piston masuk, terangkatkah
piston siring 50 ml?
9. Tekan piston siring 50 ml, terangkatkah piston siring 10 ml?
10. Ulangi langkah 8 dan 9 sampai kamu bisa membedakan piston mana yang
lebih ringan pada saat piston tersebut ditekan
JURNAL POMPA HIDROLIK
No Piston yang
ditekan
Ringan Berat
1
2
Pertanyaan
Piston manakah yang ditekan lebih ringan jelaskan !
20
VI. DENSITY DAN SPESIFIC GRAVITY
ZAT CAIRI. Tujuan Percobaan : Menentukan Density dan Spesific Gravity zat cair.
II. Teori Dasar :
Density adalah perbandingan massa zat dengan volumenya. Density ada
yang menyebut dengan kerapatan/rapat massa dan ada pula menyebut
massa jenis.
Satuan density ( ρ ) antara lain (SI) : g/mL , kg/L ,(BS) : lb/cuin , lb/cuft
Spesific Gravity adalah perbandingan density zat dengan density air.
Bila penentuan dilakukan pada volume dan suhu yang sama maka Spesific
Gravity didefinisikan sebagai perbandingan massa zat dengan massa air.
Spesific Gravity ada yang menyebut dengan berat jenis dan ada pula yang
menyebut bobot jenis.
Spesific Gravity (Sp Gr) tidak mempunyai satuan.
Untuk penentuan density dan spesific gravity zat cair digunakan
Piknometer.
Density zat cair dapat ditentukan menggunakan rumus, Mc - Mo
ρc = ------------ V
ρc = density zat cair sample ( gram/mL )
Mo = massa piknometer kosong ( gram )
Mc = massa piknometer berisi zat cair sample
V = volume piknometer ( mL ) hasil percobaan II.
Spesific Gravity (Sp Gr) zat cair dapat ditentukan dengan menggunakan rumus, Mc - Mo
Sp Gr = ------------- Ma - Mo
Ma = massa piknometer berisi akuades ( gram )
III. P e r c o b a a n :
1. Alat dan Bahan
21
- Piknometer
- Dryer
- Pinset
- Termometer dan Pipet tetes
- Labu semprot berisi akuades dan alkohol
- Zat cair sample
- Tissu
- Zat cair sample
2. Cara Kerja
- Cuci Piknometer dengan cairan pembersih dan bilas dengan air.
- Bilas Piknometer dengan alkohol dan keringkan dalam Dryer.
- Timbang teliti Piknometer kosong ( Mo )
- Catat Volume Piknometer yang digunakan ( V )
- Isi penuh piknometer dengan akuades dan tutup perlahan-lahan.
- Keringkan bagian luar piknometer dengan tissu.
- Timbang piknometer berisi akuades ( Ma ) dan lakukan percobaan Ma 5
kali.
- Keringkan kembali Piknometer.
- Isi penuh piknometer dengan zat cair dan tutup perlahan-lahan.
- Keringkan bagian luar piknometer dengan tissu.
- Timbang piknometer berisi zat cair sample ( Mc ) dan lakukan Mc 5 kali.
- Tentukan density dan spesific gravity zat cair sample masing-masing
percobaan.
3. Hasil Percobaan /Pengambilan Data :
Kode dan Volume Piknometer : ......... / ................... mL
Suhu Percobaan : ........... oC , Zat cair yang diperiksa : ...............................
Merek Neraca digital : .....................
Massa piknometer kosong = ................... gram
Perc. Massa (pikno + air) ,(Ma) Massa (pikno+zat cair sampel), (Mc)
22
1
2
3
4
5
4. Pertanyaan/Tugas.
1. Apa yang dimaksud dengan :
a. Skala API dan buat rumusnya
b. Skala BRIX
c. Skala Baume heavy dan buat rumusnya
d. Skala Baume light dan buat rumusnya
e. Skala Twaddell dan buat rumusnya
2. Jelaskan untuk apa kegunaan skala-skala tersebut diatas (soal 1)
3. Jelaskan cara lain menentukan density atau spesific gravity zat cair.
VII. DENSITY ZAT PADAT
23
I. Tujuan Percobaan : menentukan density/spesific gravity zat padat.
II. Teori dasar :
Menurut hukum Archimedes,setiap benda yang dicelupkan kedalam zat
cair akan berkurang massanya seberat zat cair yang dipisahkan.
Bila 1 gram air = 1 milli Liter,maka pengurangan massa akan sama
dengan volume air yang dipisahkan.
Ada beberapa metoda yang digunakan untuk menentukan density/spesific
gravity zat padat,salah satunya menggunakan Piknometer dengan rumus
sebagai berikut :
Ms
ρs = -------------------------- ( Ms + Ma – Mf ) : ρa
Ms = massa zat padat (tidak larut dalam air) (g)
Ma = massa piknometer berisi akuades (g)
Mf = massa piknometer berisi akuades + zat padat (g)
ρa = density akuades (g/mL)
Boleh juga menggunakan rumus :
ρr x Ms
ρs = ----------------------------------- ( Vp x ρr ) + Mo + Ms - Mf
ρr = density cairan pembanding (reference),biasanya air pembanding
(g/mL)
Vp = Volume piknometer ( mL )
Mo = massa piknometer kosong ( mL )
Mf = massa piknometer penuh (full) berisi air + zat padat.
III. P e r c o b a a n :
1. Alat dan bahan.
24
- Piknometer
- Pinset
- Neraca analitik
- Labu semprot
- Zat padat sample
- Akuades
- Tissu
2. Cara kerja
- Cuci piknometer dengan cairan pembersih dan bilas dengan air.
- Bilas piknometer dengan alkohol dan keringkan dalam dryer.
- Timbang zat padat sample ( Ms )
- Isi penuh piknometer dengan akuades dan tutup perlahan-lahan.
Keringkan bagian luar piknometer dengan tissu.
- Timbang piknometer berisi akuades ( Ma ).
- Buka tutup piknometer berisi akuades hasil penimbangan diatas dan
masukan zat padat yang telah ditimbang. Tutup kembali piknometer
hati-hati dan keringkan kembali bagian luar piknometer.
- Timbang kembali piknometer berisi akuades dan zat padat ( Mf )
- Catat suhu percobaan dan lihat density akuades ( ρa ) di tabel 1.
- Lakukan percobaan sebanyak 3 kali.
3. Hasil Percobaan
- Suhu Percobaan : ............ oC
- Density akuades (ρa) : ..................... g/mL
- Merek Neraca Analitik : ..............................
- Zat padat yang diperiksa : ..........................
Perc. Massa zat padat (Ms)
Massa Pikno+air(Ma)
Massa Pikno+akuades+
25
zat padat ( Mf )1.
2.
3.
IV. Pertanyaan/Tugas.
1. Apa yang dimaksud dengan bulk density.
2. Terangkan metoda lain untuk menentukan density/spesific gravity zat padat
> 1.
3. Terangkan bagaimana cara menentukan density/spesific gravity zat padat < 1.
4. Terangkan cara menentukan density gas.
5. Bandingkan density zat padat yang anda periksa dengan standar .
Tabel. 1. DENSITY BEBERAPA UNSUR (SUHU 20oC)
U n s u r Density (g/mL)
Aluminium 2,699
Tembaga 8,30 – 8,95
Emas 19,3
Besi 7,85 – 7,88
Timah hitam 11,342
Magnesium 1,741
Manggan 7,42
Nikel 8,60 – 8,90
Platina 21,37
Perak 10,42 – 10,53
Timah Putih 7,29
Seng 7,04 – 7,16
Kuningan (alloy) 8,44
26
VIII. KELEMBABAN UDARA ( RELATIVE
HUMIDITY )
I. Tujuan Percobaan : untuk menentukan kelembaban udara (RH) suatu saat.
II. Teori Dasar :
Kelembaban adalah perbandingan antara tekanan parsil uap air dengan tekanan
uap air pada suatu suhu. Kelembaban (RH) lazimnya dinyatakan dalam persen.
tekanan parsil uap air RH = ------------------------------------------ x 100 % tekanan uap air pada suhu sama
Tekanan parsil uap air dapat dicari dengan rumus :
p = p1 – 0,0008 B ( t – t1 )
p = tekanan parsil uap air ( mmHg )
p1 = tekanan uap air pada termometer bola basah ( mmHg )
B = Barometer ( mmHg ) / tekanan udara.
t = suhu pada termometer bola kering ( oC )
t1 = suhu pada termometer bola basah ( oC )
Tekanan uap air ( P ) dapat dilihat pada tabel 2.
Jadi : p RH = ----- x 100 % P
III. Percobaan :
1. Alat dan Bahan.
- Hygrometer bola basah dan kering.
- Air.
2. Cara Kerja.
- Isilah termometer bola basah dengan air dan ayun-ayunkan sampai suhu
tetap.
27
- Catat suhu pada termometer bola kering ( t ) dan termometer bola basah
( t1 ).
- Apabila harga t dan t1 diperoleh,lihat pada tabel 2 untuk mendapatkan P
dan p1
- Carilah tekanan parsil uap air ( p ) rumus diatas.
- Lakukan percobaan sebanyak 5 kali.
- Tentukan RH udara masing-masing percobaan.
3. Hasil Percobaan.
Lokasi percobaan : ..........................................................
Perc. t ( oC ) t1 ( oC ) P (mmHg) p1 (mmHg)
1.
2.
3.
4.
5.
IV. Pertanyaan/Tugas.
1. Terangkan cara lain untuk menentukan Kelembaban Udara (Relative
Humidity).
2. Apa kegunaan menentukan RH dalam industri dan di Laboratorium.
28
Tabel.3. TEKANAN UAP AIR ( mmHg )
Suhu (oC) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
20 17,535 17,753 17,974 18,197 18,422
21 18,650 18,880 19,113 19,349 19,587
22 19,827 20,070 20,316 20,565 20,815
23 21,066 21,324 21,585 21,845 22,116
24 22,377 22,648 22,922 23,198 23,476
25 23,756 24,039 24,326 24,617 24,912
26 25,209 25,509 25,812 26,117 26,426
27 26,739 27,055 27,374 27,696 28,021
28 28,349 28,680 29,015 29,354 29,697
29 30,043 30,392 30,745 31,102 31,461
30 31,824 32,191 32,561 32,934 33,312
31 33,695 34,082 34,471 34,864 35,261
32 35,663 36,068 36,477 36,891 37,305
33 37,729 38,155 38,584 39,018 39,457
34 39,898 40,344 40,796 41,251 41,710
35 42,175 42,644 43,117 43,595 44,078
29
IX. JARAK (TITIK) LEBUR DAN BEKU
I. Tujuan Percobaan : menentukan jarak (titik) lebur dan jarak (titik) beku zat
padat.
II. Teori Dasar :
Jarak (titik) lebur suatu zat padat didefinisikan sebagai suhu terjadi perubahan fase
dari padat menjadi cair. Suatu senyawa yang dapat ditentukan titik lebur adalah
senyawa yang tidak mengalami perubahan kimia selama pemanasan. Titik beku
merupakan kebalikan peristiwa diatas. Proses perubahan fase dari padat menjadi
cair dan sebaliknya tidaklah terjadi seketika. Untuk mendapatkan titik lebur dan
titik beku yang pasti,dibuatlah kurva antara suhu dengan waktu.
Suhu (˚c)
Waktu (detik)
Garis datar ditarik ke ordinat merupakan suhu titik lebur zat padat.
3. Percobaan :
1. Alat dan Bahan.
- Tabung reaksi
- Termometer
- Gelas piala 250 mL
30
- Kaki tiga + alas
- Clamp dan Standar
- Alcohol lamp
- Naftalen
- Parafin padat/lilin
- Air
2. Cara kerja.
- Masukan sedikit zat padat kedalam tabung reaksi dan pasang termometer
didalam tabung reaksi.
- Isi gelas piala dengan air dan pasang/celupkan tabung reaksi berisi zat
padat kedalam gelas piala berisi air.
- Panaskan air api sedang dan catat suhu setiap 30 detik.
3. Hasil Percobaan. Padatan yang diperiksa : ..............................
Suhu 30 detik
ke:
Suhu 30 detik ke: Suhu 30 detik
ke:
Suhu 30 detik
ke:
1. 16. 31. 46.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
31
IV. Pertanyaan/Tugas.
1. Buat kurva dari hasil percobaan diatas.
2. Apa kegunaan menentukan titik lebur senyawa padat.
3. Apa larutan pengganti air untuk menentukan titik lebur zat padat yang titik
leburnya lebih besar dari 150 oC.
32
X. KALORIMETER
I. Tujuan Percobaan : -. Menentukan nilai air kalorimeter
-. Menentukan kapasitas panas jenis zat padat.
II. Teori Dasar :
Kapasitas panas adalah banyaknya panas yang diperlukan untuk menimbulkan
kenaikan suhu , yang berbeda masing-masing bahan.
Kapasitas panas jenis adalah kapasitas panas persatuan massa. H kalori Kapasitas panas = ----------- = ---------- Δ t oC
Kapasitas panas H/Δt H kalori C = ---------------------- = --------- = ----------- = ------------ massa m m . Δt g . oC
H = banyak panas yang diperlukan ( kalori )
m = massa (g)
Δt = selisih suhu ( oC )
C = kapasitas panas jenis ( kal/g.oC )
Menurut azas Black bahwa banyaknya panas yang diberikan zat padat panas/air
panas sama dengan banyaknya panas yang diabsorpsi oleh air dan kalorimeter.
A. Penentuan Nilai Air Kalorimeter.
m2 . C2 ( t2 – t3 ) = m1 . C1 ( t3 – t1 ) + mk . Ck ( t3 – t1 ) = (m1C1 + mkCk) ( t3-t1)
Harga mkCk disebut Nilai Air Kalorimeter dan disimbulkan dengan W.
Untuk air,harga C1 = C2 = 1 kal/g.oC,maka :
( m1 + W ) ( t3 – t1 ) = m2 ( t2 – t3 )
m1 = massa air ( g ) t1 = suhu air awal dalam kalorimeter ( oC )
m2 = massa air panas ( g ) t2 = suhu air panas. ( oC )
W = nilai air kalorimeter t3 = suhu campuran akhir ( oC )
B. Penentuan Kapasitas Jenis Zat Padat.
Berdasarkan rumus diatas dapat dicari kapasitas panas jenis zat padat sebagai
berikut,
( m1 + W ) ( t3 – t1 ) = m2 C2 ( t2 – t3 )
33
m1 = massa air dalam kalorimeter (g) t1 = suhu air dalam kalorimeter ( oC )
m2 = massa zat padat panas (g) t2 = suhu zat padat panas ( oC ) C2 = kapasitas panas jenis (kal/g.oC) t3 = suhu campuran akhir ( oC )
III. Percobaan :
1. Alat dan Bahan.
- Kalorimeter - Pemanas
- Termometer - Air
- Gelas piala & gelas ukur - Zat padat dan batang pengaduk.
2. Cara Kerja
A. Penentuan Nilai Air Kalorimeter
- Kalorimeter dibersihkan dan dikeringkan.
- Masukan 70 mL air = 70 gram air kedalam kalorimeter ( m1 ) dan catat
suhu (t1)
- Panaskan air sebanyak 130 mL = 130 gram (m2) sekitar suhu 90 oC.
- Masukan air panas suhu t2 kedalam kalorimeter,aduk rata dan catat suhu
akhir(t3)
- Lakukan percobaan 3 kali dan cari harga W rata-rata.
B. Penentuan Kapasitas Panas Jenis Zat Padat.
- Masukan 100 mL air = 100 g ( m1 ) kedalam kalorimeter dan catat suhu
air (t1)
- Timbang zat padat sample ( m2 ),panaskan suhu ( t2 ) , masukan kedalam
kalorimeter,aduk rata dan catat suhu campuran akhir ( t3 ).
- Cari harga kapasitas panas jenis zat padat dan W diambil rata-rata
percobaan A.
- Lakukan 3 kali.
3. Hasil Percobaan. Zat padat : ...................................
34
Perc. Penentuan m1 m2 t1 t2 t3
1 Nilai Air Kalorimeter
2
3
1 Kapasitas Panas Jenis.
2
3
4. Pertanyaan/Tugas.
1. Apa satuan dari Nilai Air Kalorimeter ?
2. Bagaimana anda menentukan kapasitas panas jenis zat cair ?
35
Recommended